5.Бета-распад. Бета-излуч-е, их ионизирующая и проникающая способность. Источники и защита от бета-излуч-я.

Бета-излуч-е – поток бета ч-ц, испускаемых при бета-распаде. Бета-распадом наз. самопроизвольное превращение нестабильных ядер в изобарное, кот. сопровождается излучением электрона и антинейтрино, позитрона и нейтрино. При бета-распаде массовое число А не изменяется, а зарядовое Z изменяется на 1. Различают электронный распад( Z увелич-ся на 1), позитронный ( Z уменьш-ся на 1) и электронный захват( Z уменьш-ся на 1). Нейтрино – легкая стабил. элементар. электрич-ки нейтральная ч-ца. Антинейтрино- антич-ца для нейтрино.Средняя величина удельной ионизации в воздухе для бета-ч-ц составляет от 100-300 пар ионов на 1 см пути пробега в воздухе.

Пробеги в воздухе – до 44 метров. В биологических тканях – до 55 мм. Для защиты используют – стекло,полимеры и алюминий.

6. Нейтронные излучения, их хар-ки и процессы взаимодействия с веществом. Защита от нейтронного излучения.

Нейтронное излучение - излуч-е, сост. из нейтронов, возникающее при ядерных р-циях. Нейтрон – электрически нейтр. ч-ца.

Нейтроны взаимод. с в-вом, или захватываются ядрами, или рассеиваются. Упругое взаимодействие( нейтрон, столкнувшись с ядром, передаёт ему часть кинетической энергии и отскакивает от ядра). Неупругое взаимодействие (нейтрон проникает в ядро и выбивает из него 1 из нейтронов меньшей энергии, переводит ядро в возбуждённое состояние, из кот. оно возвращается в нормальное с испусканием гамма-квантов.

Лучшими для защиты от нейтронного излучения являются водородсодержащие материалы.Обычно применяют воду, парафин, полиэтилен.

7. Гамма-излучения, их проникающая и ионизирующая способность, процессы взаимодействия с в-вом. Защита от гамма-излучения.

Гамма-излучение – коротковолновое электромагнитное излучение, испускаемое возбужденными атомными ядрами. Гамма-кванты не обладают ни зарядом, ни массой покоя. Их

испускание не приводит к образованию ядер новых элементов. Ионизирующая способность гамма-излучения составляет 2-3 пары ионов на 1 см пути пробега в воздухе.Основные процессы, возникающие при прохождении гамма-излучения через вещ-во:

Фотоэффект – энергия гамма-кванта поглощается ядром атома, и с внешней оболочки атома вылетает электрон.

Комптоновское рассеяние – гамма-квант рассеивается при взаимодействии с электроном, при этом образуется новый гамма-квант, меньшей энергией.

Эффект образования пар – гамма-квант в поле ядра превращается в электрон и позитрон.

Защитой от гамма-излучения может служить слой вещества.

Для защиты исп. различные материалы большой плотности, в том числе бетон, камень, кирпич.

8. Рентгеновские излучения, их характеристики. Использование в медицине, технике. Защита от рентгеновского излучения.

Рентгеновское излучение – электромагнитные волны, энергия фотонов которых, лежит на шкале электромагнитных волн между УФ излучением и гамма-излучением.

Интенсивность рентгеновских лучей экспоненциально убывает в зависимости от пройденного пути в поглощающем слое (I = I₀e^-kd, где d — толщина слоя, коэффициент k пропорционален Z³λ³, Z — атомный номер элемента, λ — длина волны).

Поглощение происходит в результате фотопоглощения (фотоэффекта) и комптоновского рассеяния:

Под фотопоглощением понимается процесс выбивания фотоном электрона из оболочки атома, для чего требуется, чтобы энергия фотона была больше некоторого минимального значения. Если рассматривать вероятность акта поглощения в зависимости от энергии фотона, то при достижении определённой энергии она (вероятность) резко возрастает до своего максимального значения. Для более высоких значений энергии вероятность непрерывно уменьшается. По причине такой зависимости говорят, что существует граница поглощения. Место выбитого при акте поглощения электрона занимает другой электрон, при этом испускается излучение с меньшей энергией фотона, происходит т. н. процесс флюоресценции.

Рентгеновский фотон может взаимодействовать не только со связанными электронами, но и со свободными, а также слабосвязанными электронами. Происходит рассеяние фотонов на электронах — т. н. комптоновское рассеяние. В зависимости от угла рассеяния, длина волны фотона увеличивается на определённую величину и, соответственно, энергия уменьшается. Комптоновское рассеяние, по сравнению с фотопоглощением, становится преобладающим при более высоких энергиях фотона.

При помощи рентгеновских лучей можно «просветить» человеческое тело, в результате чего можно получить изображение костей, а в современных приборах и внутренних органов.

В материаловедении, кристаллографии, химии и биохимии рентгеновские лучи используются для выяснения структуры веществ на атомном уровне при помощи дифракционного рассеяния рентгеновского излучения (рентгеноструктурный анализ). Известным примером является определение структуры ДНК.

Кроме того, при помощи рентгеновских лучей может быть определён химический состав вещества. В электронно-лучевом микрозонде (либо же в электронном микроскопе) анализируемое вещество облучается электронами, при этом атомы ионизируются и излучают характеристическое рентгеновское излучение. Вместо электронов может использоваться рентгеновское излучение. Этот аналитический метод называется рентгенофлуоресцентным анализом.

В аэропортах активно применяются рентгенотелевизионные интроскопы, позволяющие просматривать содержимое ручной клади и багажа в целях визуального обнаружения на экране монитора предметов, представляющих опасность.